英媒:韧性最强材料“揭开面纱”
2024-01-22 11:34栏目:百科杂文
据英国《新科学家》周刊网站12月14道,铬、钴和镍合金(CrCoNi)成为有史以来经检测耐性最强的资料,这一特性能使其用于制作飞机或航天器。
耐性是衡量资料抗开裂才能的目标,和硬度不是一回事,硬度是衡量资料抗变形才能的目标。例如,众所周知迄今发现的最坚固物质是钻石,咱们无法给钻石留下刻痕,但或许能压裂钻石。
美国劳伦斯伯克利国家实验室的罗伯特·里奇说:“就在前几天,我上谷歌检索‘世界上耐性最强的资料是什么?’成果显现是钻石,这百分之百是过错的。钻石很脆,没有任何耐性。”
一般,资料强度添加时,耐性就会下降,坚固的资料很脆。里奇说,CrCoNi的不同寻常之处在于,不用在强度和耐性之间取舍。他一直在与搭档研讨这种合金,它的强度越大,耐性也越强。
资料往往在低温条件下耐性下降,变得更脆。但在仅比绝对零度高20度的测验中,CrCoNi表现出的耐性为500兆帕乘以米的平方根,这大体上是让资料开裂所需能量的数值。这一耐性远远高于飞机运用的铝,乃至高于最好的钢。

对CrCoNi的开裂剖析显现,其结构为开裂制作了一系列妨碍。首要,金属晶体区域相互滑移,直到形式不再规整摆放,然后发生更大阻力。
接下来,这种合金会呈现出一种名为纳米孪晶的现象,当碰击把合金内的晶体裂解为较小晶体时,有些会翻转方向,添加了结构的全体强度。
此外,其晶体结构还能从立方体转变为六边形。
里奇说,这种滑移和结构重组独自看都很常见,但CrCoNi合金不只表现出所有这些特性,并且是重复呈现,这意味着其对开裂具有超乎寻常的耐受性。